肝储备功能的评估

肝储备功能的评估 肝切除术 二、肝储备功能的评估 肝切除术后一个严重的并发症是肝功能衰竭(简称肝衰)。它一旦发生往往导致病人死亡，是肝切除手术死亡的主要原因之一。肝衰的发生常常是由于对不能耐受肝切除的肝脏施行了肝切除或由于切肝量过大、超过了肝脏的代偿能力所致。正常肝脏具有强大的储备功能，可以耐受75%的切肝量。但在我国乃至亚洲，肝切除的主要适应证是肝细胞性肝癌(简称肝癌)，而80%左右的肝癌伴有不同程度的肝硬化。发生硬化的肝脏还有多少储备功能、还能耐受多大范围的肝切除?这是在施行每例肝癌肝切除术前所要回答的问题。事实上，人们一直在研究精确的肝储备功能检测方法，希望籍此在术前能够确定安全的切肝量。目前临床上，在肝切除前除了作常规的肝功能试验外，越来越多采用新的更加敏感的肝功能指标来评估肝储备功能，以指导肝切除手术适应证和切肝量的掌握。 (一)常规肝功能检查 常规肝功能检查项目包括胆红素、白蛋白、球蛋白、白/球蛋白比、丙氨酸转氨酶(ALT)和门冬氨酸转氨酶(AST)、蛋白电泳、凝血酶原时间等。 1.胆红素:肝脏处理胆红素的储备能力较大，因此，一旦血清胆红素水平明显升高，则明肝功能受损较重。一般认为胆红素>50μmol /L，不宜行任何类型肝切除;胆红素40,50μmol/L，经保肝治疗后降至30μmol/L以下，而其他肝功能指标基本正常，可行肝楔形切除、单肝段切除;胆红素20,30μmol/L，可行双肝段切除。需要指出的是，不可将肝癌伴有黄疽均判为肝功能失代偿而放弃手术治疗，部分病例是由于肿瘤压迫、胆管癌栓等阻塞胆管而引起的黄疽，临床上须注意鉴别，此时胆红素升高以结合型为主，多伴有肝内胆管扩张、碱性磷酸酶(ALP)升高，这类病人需要手术治疗，也往往能耐受手术。 2.白蛋白和球蛋白:血清白蛋白>40g/L常表明肝储备功能良好，肝切除不受限制;白蛋白在正常值的低限(35g/L)，则表示肝储备功能有限，肝切除范围应限制在2个肝段以内;白蛋白在31,34g/L之间，经保肝、补充白蛋白治疗后能上升至35g/L以上，可行单肝段或肝楔形切除;白蛋白?30g/L，则表明肝功能已失代偿，不宜作任何类型肝切除。在考察血清白蛋白水平高低时应结合球蛋白一并考虑，后者是反映肝硬化是否存在及严重程度的指标。血清球蛋白<25g/L，白/球蛋白比值>1.5，一般表示肝脏无硬化，肝切除不受限制;球蛋白>30g/L，白/球蛋白比值<1.5,表示可能有肝硬化存在，肝切除应限制在半肝以下;球蛋白>35g/L，一般表示有明显肝硬化存在，若白/球蛋白比值,1.0，则可行单肝段或肝楔形切除，若白/球蛋白比值,1.0，则应放弃肝切除。 3.ALT 和AST:ALT 和AST 不是反映肝储备功能的指标，但二者升高常表示肝硬化处 于进展期(轻度升高)或肝炎活动期(明显升高)。术中可见这类病人的肝脏呈红色，质硬，组织脆，可无明显硬化结节，但不宜行大块肝切除，否则术后容易发生急性肝衰。 4.血清蛋白电泳:蛋白电泳可将血清蛋白分为白蛋白和α、β、γ球蛋白。肝功能试验中检测的球蛋白是α、β和γ球蛋白的总和，而肝硬化时球蛋白升高主要是γ球蛋白的升高。因此，蛋白电泳中γ球蛋白比例的高低更能反映肝硬化的严重程度。如果γ球蛋白,20%，表示肝脏无明显硬化，肝切除不受限制;γ球蛋白在20%,25%之间，表示肝脏存在不同程度的硬化，肝切除应限制在半肝以内;γ球蛋白,28%，一般不宜行肝切除，或在不阻断入肝血流的情况下行肝楔形切除、肿瘤摘除;若γ球蛋白,30%，则禁忌作任何类型的肝切除。 5.凝血酶原时间(prothrombin time,PT):该试验检测凝血因子?、?、?、?和?的活性。这些凝血因子均由肝脏合成。肝硬化病人PT多在正常范围内，只有在肝功能严重受损时才出现PT 延长。如果PT 值较对照值延长3秒以上，经维生素K 补充治疗后仍不能纠正，则禁忌行肝切除。 (二)与肝切除有关的肝功能检测新方法 根据上述常规肝功能检查虽可对肝储备功能作出评估，但这种评估较为粗糙;由于缺乏与肝切除的量化关系，根据这些肝功能指标确定能否行肝切除以及切除范围，往往是建立在经验的基础上。因此，肝切除术前肝储备功能的评估需要更精确的肝功能量化指标。 1.吲哚青绿排泄试验:吲哚青绿(indocyanine green,ICG) 是一种色素，注入体内后与血清蛋白结合，流经肝脏几乎只为肝细胞所摄取，再以原形排入胆汁，随粪便排出体处，无肠肝循环，也不从肾排泄，几乎无毒副作用(偶有过敏反应)。ICG 最早被用来测定肝血流量，后被用于肝功能检测，70年代国外已将ICG排泄试验列为日常临床肝功能检查项目，国内开展这一检查项目也越来越普遍。作为单一方法，ICG 排泄试验被认为是目前肝切除术前评估肝储备功能的最有价值的方法。 1)ICG15分种潴留率(ICGR):受试者禁食一夜，取ICG (0.5mg/kg体重)以注射用水15 稀释成5ml，经一侧肘静脉快速注入，15分种后经另一侧肘静脉采血3ml，加入肝素化试管内离心，以分光光度剂(805nM)测定ICG 浓度(C)，并按下列计算ICGR: 1515 C(g/L) 15ICGR(%)= 15 C(g/L) 0 上式中Co 为注射毕时血中ICG 浓度，设定为1.0g/L。ICGR主要反映肝血流量和肝细胞功15 能。ICGR,10%为正常，表明肝储备功能良好，可行各类肝切除;当ICGR,10%而,20%，1515肝切除范围应限制在2个肝段以内;当ICG R,20%而,30%仅可作亚肝段切除;而ICGR1515,30%，一般仅可作肝楔形切除。 2) ICG 血中清除率(KICG)和最大清除率(ICGRmax):测试方法同上，仅采血次数增加，给药后每5分钟采血一次共20分钟，将各时间测得的ICG 浓度标于以时间为横轴的对数坐 标上，求得血中ICG 半寿期(T)，按下列公式求KICG: 1/2 0.693 KICG= (0.693为2的自然对数) T 1/2 再按米氏方程求出ICGRmax。肝脏清除ICG是一可饱和过程，因而ICGRmax 可反映肝细胞的总量，作为定量肝功能指标，对肝切除的指导意义优于ICGR15和KICG。正常情况下ICGRmax,0.8mg/kg.min，此时可行半肝或半肝以上的肝切除;当ICGRmax为0.4,0.8mg/kg.min,可行1,2肝段切除;当ICGRmax为0.2,0.4mg/kg.min，仅可行肝楔形切除;若ICGRmax<0.2mg/kg.min，则禁忌作任何类型肝切除。 2.口服糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT):肝脏是糖代谢的中心。口服葡萄糖经肠道吸收输送至肝脏后，肝细胞迅速将其摄取并合成为肝糖原贮存，从而维持血糖在正常范围内。肝病患者糖代谢功能受损，肝细胞产生胰岛素抵抗，表现为胰岛素相对不足，因而糖耐量降低。测试方法是口服75g葡萄糖，分别于口服前及口服后30、60、90、120分钟采静脉血测定血糖值。口服葡萄糖后血糖一般于60,90分钟升至高峰，120分钟降至正常，血糖曲线呈抛物线型(Parabolic type,P型);口服葡萄糖后血糖逐渐上升，120分钟仍不能回落至正常范围，血糖曲线呈线型(Linear type, L型)。OGTT曲线呈P型，表示肝细胞将葡萄糖转化为肝糖元的功能良好，多可耐受肝切除，而呈L型者则肝脏这一功能受到明显损害，一般不能耐受大块肝切除。 动脉酮体比率(arterial ketone body ratio, AKBR):酮体比率(KBR)是指乙酰乙酸3. 与β-羟丁酸的比。这两种酮体在肝细胞内产生但不被肝细胞所利用，故排出肝细胞进入肝静脉血仍然维持原来的比率;由于肝静脉血不易采得，而外周动脉血与肝静脉血酮体水平及比率存在很好的相关性，故用动脉血中KBR来预测肝静脉血、进而预测肝细胞内的KBR。乙酰乙酸与β-羟丁酸在肝细胞线粒体内β-羟丁酸脱氢酶的作用下可相互转化，该酶的辅酶为 +尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD NADH): β-羟丁酸脱氢酶 乙酰乙酸 β-羟丁酸 +NADH+H NAD 当线粒体内NADH聚积，使反应向右进行，β-羟丁酸生成增加，相应地,乙酰乙酸,/,β- +羟丁酸,(KBR)比值下降，故AKBR可反映肝细胞线粒体内,NAD,/,NADH,的比率，后者为线粒体氧化还原能力(mitochondrial redox potential)，与ATP生成密切相关。因此，AKBR反映了肝细胞能量代谢水平。肝功能衰竭主要是能量代谢衰竭。研究表明，AKBR,0.7，肝细胞线粒体功能正常，可产生足量ATP满足代谢的需要，肝切除术后肝衰发生少;AKBR为0.4,0.7，肝细胞线粒体功能受损，ATP产生不足，肝切除术后容易发生肝衰;AKBR,0.4，肝细胞线粒体功能严重受损，氧化磷酸化停止而不能产生ATP，此时不能耐受任何类型肝切 除。肝切除手术中阻断入肝血流等步骤可导致肝细胞缺血缺氧，从而影响线粒体氧化还原能力，使AKBR下降，如果术后AKBR持续,0.4，则预示肝衰的发生，因此，AKBR还可作为肝切除术后监测肝衰的指标。 4.胰岛素生成指数(insulinogenic index, II)和氧化还原耐受指数(redox tolerance index, RTI):在作OGTT 同时检测免疫反应性胰岛素(immunoreactive insulin, IRI)，计算II: ?IRI IRI(x分钟)-IRI空腹值 II = = ?血糖 血糖(x分钟)-血糖空腹值 有研究表明，当II,0.6，耐受大块肝切除的能力明显降低，手术死亡率高达24%。在作OGTT同时检测AKBR，计算RTI: ?AKBR×100 [RTI(x分钟)-RTI空腹值]×100 RTI= = ?血糖 血糖(x分钟)-血糖空腹值 RTI为AKBR对糖负荷的反应，反映了肝细胞线粒体的功能和糖代谢的速率。有研究表明，当RTI,0.65，肝脏储备功能良好，可耐受各类肝切除;当RTI,0.65，肝硬化较明显，肝储备功能不足，肝切除范围应限制在半肝以下;若RTI,0.5，肝储备功能明显受损，大块肝切除术后死亡率,30%。有作者将II和RTI结合起来形成下列公式来预测肝癌肝切除的手术风险:Ζ=3.11×,II,+1.43×,RTI,-2.27。当Ζ,-1.0，手术死亡率为66.7%;当Ζ为0,-1.0，手术死亡率为16.7%;当Ζ,0，手术死亡率仅为3.3%。 5.MEGX生成试验:利多卡4因(Lidocaine)是一种局麻和抗心率失常药物，化学结构为二乙基甘氨酰二甲苯胺。该药绝大部分经肝脏代谢，约3%以原形从肾脏排泄。利多卡因经肝细胞微粒体P-450系统氧化脱乙基作用，去掉N位上一个乙基生成单乙基甘氨酰二甲苯胺(monoethylglycinexyline, MEGX)。MEGX是利多卡因的主要代谢产物，因此，测定MEGX可以反映肝细胞代谢利多卡因的能力，亦即反映肝细胞微粒体的功能。近年来，国外较多采用MEGX生成试验检测肝储备功能。方法是静脉给予利多卡因1mg/kg体重，15分钟后采外周静脉血，以荧光偏振免疫分析法(FPIA)或高压液相色谱法(HPLC)测定MEGX浓度;也可取唾液检测MEGX浓度。MEGX生成试验评估肝储备功能较多用于肝移植供肝的选择及移植术后监测肝原发无功能的发生。在肝切除术前评估肝储备功能方面，有人认为MEGX试验较ICG试验更有价值，MEGX?60μg/L为肝储备功能良好的指标，可耐受大块肝切除。MEG X值与肝切除术后并发症的发生率有密切关系，当MEGX,50ug/L，术后并发症发生率为6.5%，MEGX 25,50ug/L时为23.1%，当MEGX,25ug/L，术后并发症高达76.9%。 6.氨基比林呼吸试验(aminopyrine breath test, ABT):氨基比林为肝细胞低摄取药 14物，其清除率主要与肝细胞代谢功能有关。临床采用C-氨基比林，口服(2uCi)后输送至肝 脏，肝细胞摄取后经微粒体P-450系统去甲基，释放出甲醛，后者进一步氧化为甲酸，再生14成CO，从呼气中排出。收集2小时呼气标本，测定其放射性，计算从呼气排出的放射性百2 14分比，正常人2小时C排出率为7%，低于此数值表明肝储备功能下降。ABT多用于评估肝 14硬化病人的预后，用于预测肝切除的手术风险较少，有研究显示，2小时C排出率,2.3%，手术死亡率极高，但也有报道无手术死亡。 7.受体结合性肝核素扫描:肝细胞膜上存在一种特异性受体——非唾液酰糖蛋白受体(asialoglycoprotein receptor, ASGP-R)，ASGP-R识别并结合半乳糖末端糖蛋白，介导细胞内噬作用(receptor mediated endocytosis)。人工合成的化合物二乙酰三胺五乙酸(diethylenetriamine pentaacetic acid, DTPA)-半乳糖血清白蛋白(galactosyl-human serum albumin, GSA)是ASGP-R的配基类似物，可与肝细胞膜上ASGP-R特异性结合。经同 99m99m位素得(Tc)标记的GSA(TcGSA)可作为检测肝细胞功能的探针，通过肝核素扫描评估肝储备功能。方法是取3mg(5mCi)Tc GSA静脉注射，15分钟后用r计数器作胸腹动态扫描，根据肝区(L)和心区(H)放射活性计算肝脏摄取指数(LHL): 151515 L15LHL= 15 L+H 1515 有报道LHL预测肝癌伴有肝硬化肝切除术后发生肝衰的准确性高于其他肝功能指标，30例15 肝切除病人，术前LHL15?0.9的8例术后均发生肝衰，其中3例死亡;而LHL>0.9的2215例，术后无一例发生肝衰。 注射TcGSA 后还可用单光子发射断层扫描(single photon emission computed tomography, SPECT)测量肝脏体积，该体积反映的是有功能的肝细胞数目，故称为肝功能性 l volume of the liver)或肝实质细胞体积(parenchymal cell volume)，体积(functiona 它对评估肝储备功能、确定肝切除术式具有重要指导意义。 (三)肝切除术前评估肝储备功能需注意的几个问题 1.联合运用多项肝功能指标:肝脏功能十分复杂和多样化，任何单一的肝功能指标，无论其敏感程度如何，充其量只能反映肝功能的某一侧面，而不是全貌。联合运用多项肝功能指标，可从不同侧面了解肝脏的功能，从而使对肝储备功能的评估更符合实际。临床上习用Child-Pugh多指标的肝功能分级来指导肝切除，但近年来越来越多的学者认为该肝功能分级方法用于肝切除存在明显缺陷:?缺乏灵敏的肝功能能指标;?未引入反映肝硬化程度的指标，临床上常遇到的情况是，肝功能分级属Child A级，但球蛋白特别是γ球蛋白显著升高，这样的病人并不表示肝储备功能良好，一般不能耐受大块肝切除;?白蛋白过低而胆红素标准偏高。因此，依据Child-Pugh肝功能分级标准选择肝切除术式应慎重;在没有开展肝功能新项目检测的情况下，依据胆红素、白蛋白、白/球蛋白比值和γ球蛋白百分比等多项常规肝功能指标来确定肝切除的范围更可靠。近年来，不少学者对多项肝功能指标 进行量化处理，从而更精确地指导肝切除。如日本学者Noguchi等人检测白蛋白、胆红素、PT、KICG、ICGRmax、OGTT等10个肝功能指标，通过多因素分析，对各项指标检测值的高低进行分级，再根据该指标预测手术风险的可靠性计算其加权数，然后根据各指标的分级和加权数计算总的手术风险(total risk, TR)，经过10年119例肝切除的应用(其中80例伴有肝硬化)，发现TR=1，可作2个肝段以上的切除;若TR=2，可作2个肝段切除;若TR=3，仅可作单肝段切除;若TR=4，仅可作亚肝段、肝楔形切除，或肝动脉结扎;若TR=5，则任何手术皆是危险的。Yamanaka等根据434例肝切除病人的肝实质切除率(parenchymal hepatic resection rate, PHRR)、ICGR15和年龄(age)建立了逐步回归方程:Y=-84.6+0.933PHRR+1.11 ICGR15+0.999age，Y为预测分(prediction score, PS)。PS,55为危险区，病人的得分落在此区术后全部死亡，死因主要是切肝量过大而造成的肝衰，PS在45,55之间为临界区，此区病人手术死亡率为33%，PS,45为安全区，手术死亡率为7%。临界区和安全区病人手术死亡的主要因素是腹部或肺部感染诱发的肝衰。根据PS的分区为术前制定手术提供了客观依据，若术前病人的PS,55，应缩小肝切除的范围，使PS降至45以下，如果缩小肝切除范围仍不能使PS降至安全区，则应放弃手术而采用其他治疗措施。 实验室检查与影像学检查相结合:在评估肝储备功能时，一般是依据实验室肝功能2. 指标的检测结果。实际上，影像学检查对肝储备功能的评估也有很大帮助，有时甚至更重要。因为肝功能指标的检测受到的干扰环节较多，从血液标本的采集到检测的试剂、仪器等均可影响结果的正确性和可靠性;而影像学检查则无这些干扰因素，结果直观而可靠。影像学检查，包括B超、CT和MRI，主要从肝脏的形态以及伴随征像来判断有无肝硬化存在及其严重程度，进而帮助评估肝储备功能。依据肝脏本身以及脾脏、胆囊的形态改变和有无腹水，可大致将肝硬化分为三个阶段:?轻度或无肝硬化:肝脏形态基本正常，表面光整，B超上表现为中细光点，血管纹理清晰，胆囊壁不厚，CT或MRI显示各肝叶比例大致正常，肝裂不宽，脾脏不肿大(<7个肋单元)，胆囊形态清楚;这样的肝脏一般具有较大储备功能，可以耐受半肝及半肝以上的切除;?中等程度硬化:肝脏形态失常，表面不平，B超上表现为中粗光点，血管纹理欠清，CT或MRI显示各肝叶比便失调，肝裂明显增宽，脾脏肿大(>7个肿单元)，胆囊壁可有水肿;这样的肝脏肝功能化验检查可能还在正常范围内，但肝储备功能明显降低，一般不能耐受半肝切除，切肝范围应限制在2个肝段以内;?严重肝硬化:肝脏明显萎缩，或右肝萎缩左肝肥大，可伴有腹水，肝表面呈波浪或锯齿状，B超见肝内粗大光点，血管纹理不清，胆囊壁高度水肿，CT或MRI显示肝脏明显变形，巨脾，胆囊结构显示不清;这样的肝脏肝功能往往处于失代偿边缘或已经失代偿，一般不能耐受肝切除，即使是肝局部切除，术后也容易发生肝衰。 3.正确估计切肝量:正常肝脏各叶切除量所占全肝的比率分别为:右后叶35%，右前叶 30%，左内叶20%，左外叶15%。当肝脏长有肿瘤后计算切肝量便不能只是简单的相加，如右半肝切除切肝量等于65%;实际上，在长有巨大肿瘤时切除右半肝可能只切除了很少一部分肝组织，但对小肿瘤施行右半肝切除则切肝量相当大。因此，估计实际切肝量时应使用肝实质切除率(PHRR)的概念。PHRR的计算方法为: 切除肝脏体积-肿瘤体积 PHRR= ×100% 肝脏体积-肿瘤体积 PHRR在大范围肝切除时估计切肝量更显得重要。在估计切肝量时还要注意健肝是否代偿肥大，一般在无肝硬化肝脏长有巨大良性肿瘤，健肝会明显代偿性肥大，而在肝硬化肝脏长有巨大恶性肿瘤，非肿瘤肝脏代偿可能不明显。因此，在估计切肝量时还要估计残肝量(remnant liver volume, RLV)。有时RLV较PHRR更能预测术后发生肝衰的可能性。当然，RLV也只是考察了量的问题，没有涉及到功能的问题，正常肝脏与肝硬化肝脏，同样体积的RLV，其功能则迥异。如结合检则ICGRmax，可以计算出残肝的ICGRmax，从而在术前预测肝切除术后残肝的功能。有研究表明，若残肝ICGRmax,0.4mg/kg?min,可行各类肝切除;当残肝ICGRmax为0.2,0.4mg/kg?min，术后肝衰发生率达50%;而残肝ICGRmax,0.2mg/kg?min，则禁忌作任何类型肝切除。 4.正确估计手术难易程度:同样的切肝量，由于部位不同，手术的难易程度存在很大差异，如?段切除要比?段切除困难得多。肝切除术后发生肝衰不仅与切肝量有关，还与失血量、入肝血流阻断时间有直接关系。而手术愈困难、失血量可能就愈大，入肝血流阻断时间便愈长，因而对肝脏的打击大，术后发生肝衰的可能性也就愈大。 5.手术中的进一步判断:对于肝脏的实际情况，进腹探查后还可作进一步判断，这也是最后一步。多数病例术前有关肝储备功能的检查和判断与术中探查结果相吻合，但也有术前判断与术中所见大相径庭的时候。术前检查通常不如术中探查所见直接、真实反映肝脏的实际状况，因此，在与术前判断不一致时，应根据术中探查结果调整肝切除术式，甚至放弃手术。在手术探查中应注意术前不能发现的几个方面:?腹水:少量腹水术前常难以发现，进腹后如有少量腹水，一般提示肝功能不佳，应限制肝切除的范围，尤其当吸尽腹水后不断有腹液聚积，常说明肝功能处于失代偿边缘，手术应限制在肝楔形切除;?肝脏的颜色，这也是术前无法检查的，如果肝脏呈红色，多表示有慢活肝存在，或肝硬化处于活动期，这种肝脏一般不能耐受大块肝切除，也不能耐受长时间入肝血流阻断;?肝脏的硬度和硬化结节大小:这二者不一定呈平行关系，肝硬化结节是肝细胞再生的结果，病理上有大结节和小结节肝硬化之分，有时术中见到粗大的硬化结节，但肝质地尚软，有时硬化结节虽细小，甚至不明显，但肝质地硬，因此，不能以硬化结节的大小来判断肝硬化的程度、进而判断肝储备功能，肝质地的硬度则更能反映肝硬化的程度和肝储备功能，肝脏很硬，即使无明显硬化结节，也表示肝储备功能有限，不能耐受大块肝切除。